JP2004319067A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機色素を主成分として含む記録層と、光透過層を備えた光記録媒体であって、記録感度などの記録特性およびジッタなどの再生信号の信号特性を改善することができる光記録媒体を提供する。
【解決手段】 支持基板１１と、レーザビームＬが入射する光入射面１６側に形成された光透過層１５と、支持基板と光透過層との間に、有機色素を主成分として含む記録層を備えた光記録媒体であって、光透過層１５が、記録層側に位置し、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有する第一の光透過膜１５ａと、光入射面側に形成された第二の光透過膜１５ｂとを備えていること。
【選択図】図３

Description

本発明は光記録媒体に関するものであり、さらに詳細には、有機色素を主成分として含む記録層と、光透過層を備えた光記録媒体であって、記録感度などの記録特性およびジッタなどの再生信号の信号特性を改善することができる光記録媒体に関するものである。

従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。これらの光記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのように、データの追記や書き換えができないタイプの光記録媒体（ＲＯＭ型光記録媒体）と、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのように、データの追記はできるが、データの書き換えができないタイプの光記録媒体（追記型光記録媒体）と、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷのように、データの書き換えが可能なタイプの光記録媒体（書き換え型光記録媒体）とに大別することができる。

広く知られているように、ＲＯＭ型光記録媒体においては、製造段階において基板に形成されるプリピットにより、データが記録されることが一般的であり、書き換え型光記録媒体においては、たとえば、記録層の材料として相変化材料が用いられ、その相状態の変化に起因する光学特性の変化を利用して、データが記録されることが一般的である。

これに対し、追記型光記録媒体においては、記録層の材料としてシアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ色素等の有機色素が用いられ、その化学的変化（場合によっては化学的変化に加えて物理的変形を伴うことがある）に基づく光学特性の変化を利用してデータが記録されることが一般的である。

追記型光記録媒体は、書き換え型光記録媒体と異なり、記録したデータを消去したり、書き換えたりすることができないが、このことはデータの改竄ができないことを意味するため、データの改竄防止が要求される場合には、重要な役割を果たしている。

このような追記型光記録媒体にデータを記録する場合には、記録層に含まれる有機色素が化学的に変化するだけでなく、基板や、記録層に近い層が物理的に変形するのが通常である。その場合、有機色素を含む記録層を備えた追記型光記録媒体は、一般に、光入射面とは反対側に、記録層に隣接して、熱伝導性の大きい金属からなる反射層を備えているため、記録層に対して、光入射面側に位置する層や支持基板が、物理的に変形しやすく、これによって、再生信号の変調度や光記録媒体の記録感度が向上するが、過度の変形が生じると、再生信号が劣化したり、隣接するトラックに悪影響を及ぼすおそれがある。

一方、近年、データの記録密度が高められ、かつ、非常に高いデータ転送レートを実現可能な次世代型の光記録媒体が提案されている。

このような次世代型の光記録媒体においては、記録容量を高めるとともに、非常に高いデータ転送レートを実現するため、必然的に、データの記録・再生に用いるレーザビームのビームスポット径を非常に小さく絞ることが要求される。

レーザビームのビームスポット径を小さく絞るためには、レーザビームを集束するための対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．７以上、たとえば、０．８５程度まで大きくするとともに、レーザビームの波長λを４５０ｎｍ以下、たとえば、４００ｎｍ程度まで、短くすることが必要になる。

すなわち、レーザビームの波長λと対物レンズの開口数ＮＡとの比λ／ＮＡを６４０ｎｍ以下にする必要がある。

しかしながら、レーザビームを集束するための対物レンズの開口数（ＮＡ）を高くすると、次式（１）で示されるように、光記録媒体に対するレーザビームの光軸の傾きに許される角度誤差、すなわち、チルトマージンＴが非常に狭くなるという問題が生じる。

（１）

式（１）において、λは、記録・再生に用いるレーザビームの波長であり、ｄは、レーザビームが透過する光透過層の厚さである。

式（１）から明らかなように、チルトマージンＴは、対物レンズのＮＡが高いほど、小さくなり、光透過層の厚さｄが薄いほど、大きくなる。したがって、チルトマージンＴが小さくなることを防止するためには、光透過層の厚さｄを小さくすることが効果的である。

一方、コマ収差を表わす波面収差係数Ｗは、次式（２）によって定義される。

式（２）において、ｎは光透過層の屈折率であり、θはレーザビームの光軸の傾きである。

式（２）から明らかなように、コマ収差を抑制するためにも、記録・再生に用いるレーザビームが透過する光透過層の厚さｄを小さくすることが非常に効果的である。

このような理由から、次世代型の光記録媒体においては、十分なチルトマージンを確保しつつ、コマ収差を抑制するために、光透過層の厚さを１００μｍ程度まで薄くすることが提案されている。

そのため、次世代型の光記録媒体においては、ＣＤやＤＶＤなど、現行の光記録媒体のように、レーザビームが入射する光透過性を有する支持基板上に記録層などの層を形成することは困難であり、したがって、支持基板上に形成した記録層などの層上に、スピンコーティング法などによって、薄い樹脂層を、光透過層として、形成する方法が提案されている。

したがって、現行の光記録媒体においては、光入射面側から、順次、成膜が行われているが、次世代型の光記録媒体を作製する際には、光入射面とは反対側から、順次、成膜が行われることになる。

このような要請から、次世代型の光記録媒体の光透過層の材料としては、スピンコートに適した高い粘度を有し、硬化する際の収縮率が小さい紫外線硬化性樹脂などが提案されており、スピンコートに適した高い粘度を有し、硬化する際の収縮率が小さい好ましい紫外線硬化性樹脂としては、比較的分子量の大きなオリゴマー成分を有し、かつ、官能基の少ない紫外線硬化性樹脂が提案されている。

しかしながら、このような紫外線硬化性樹脂は、硬度が低いため、有機色素を含む記録層を備えた光記録媒体に、このような紫外線硬化性樹脂によって形成された光透過層を設けた場合には、光記録媒体にデータを記録する際に、光透過層が物理的に変形しやすく、記録感度などの記録特性およびジッタなどの再生信号の信号特性に大きな影響を与えるという問題があった。

したがって、本発明は、有機色素を主成分として含む記録層と、光透過層を備えた光記録媒体であって、記録感度などの記録特性およびジッタなどの再生信号の信号特性を改善することができる光記録媒体を提供することを目的とするものである。

本発明者は、本発明のかかる目的を達成するため、鋭意研究を重ねたところ、支持基板と、レーザビームが入射する光入射面側に形成され、少なくとも１層の光透過膜を備えた光透過層と、支持基板と光透過層との間に、有機色素を主成分として含む記録層を備えた光記録媒体において、光透過層の少なくとも１層の光透過膜が、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している場合には、光記録媒体の記録特性および再生信号の信号特性を同時に向上させることが可能になることを見出した。

ここに、ビッカース硬度は、ＪＩＳＺ２２４４およびＪＩＳＲ１６１０に規定されたダイヤモンドピラミッド硬度試験によって、２００ｍｇｆの試験荷重を用いて、測定された硬度である。

すなわち、本発明者の研究によれば、図１に示されるように、少なくとも１層の光透過膜の硬度が高くなるにしたがって、光記録媒体から再生された信号のジッタは低下するが、少なくとも１層の光透過膜のビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし３３ｍｇｆ／μｍ^２に達すると、再生信号のジッタはほぼ一定になり、少なくとも１層の光透過膜のビッカース硬度がさらに高くなると、かえって、増大することが見出されている。

これは、少なくとも１層の光透過膜の硬度が高くなるほど、記録層の記録ピットが形成された領域に対応する光透過層の領域における過度の物理的な変形が抑制され、再生信号のジッタが低下するが、少なくとも１層の光透過膜のビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし３３ｍｇｆ／μｍ^２に達すると、記録層の記録ピットが形成された領域に対応する光透過層の領域における物理的な変形が小さくなって、ジッタを低減する効果がなくなり、少なくとも１層の光透過膜のビッカース硬度がさらに高くなると、記録層の記録ピットが形成された領域に対応する領域における光透過層が、物理的にほとんど変形しなくなり、データの記録前後における光路長変化が小さくなりすぎ、変調度の低下を招き、かえって、ジッタが悪化するためと考えられる。

したがって、光記録媒体から再生される信号のジッタを低下させるためには、少なくとも１層の光透過膜が、３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし３３ｍｇｆ／μｍ^２以上のビッカース硬度を有していることが好ましく、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上のビッカース硬度を有していることが好ましい。

これに対して、本発明者の研究によれば、図１に示されるように、光記録媒体から再生した信号のジッタが最小になったときに、光記録媒体にデータを記録するのに用いたレーザビームの記録パワーとして定義されるレーザビームの最適記録パワーは、少なくとも１層の光透過膜の硬度が低くなるほど、低くなり、したがって、光記録媒体の記録感度が向上することが見出されている。

これは、少なくとも１層の光透過膜の硬度が低くなるほど、レーザビームが照射された光透過層の領域が物理的に変形しやすくなり、光記録媒体に照射されるレーザビームの記録パワーが低くても、記録層に記録ピットを形成し、対応する光記録層の領域を物理的に変形させることが可能になるからである。

したがって、光記録媒体の記録感度を向上させるためには、少なくとも１層の光透過膜の硬度が低いことが好ましい。

一方、硬度が高い材料は、一般に、モノマー同士の架橋密度を上げるため、重合をさせるための官能基(活性点)の数が多く、したがって、硬度が高い材料によって形成された少なくとも１層の光透過膜は、紫外線を照射して、硬化したときの収縮が大きい。さらに、紫外線を照射して、硬化させた後も、少なくとも１層の光透過膜には、重合していない未反応の官能基(活性点)が、数多く残っているため、光記録媒体を、高温下で保存した場合に、これらの未反応の官能基(活性点)は徐々に反応して、少なくとも１層の光透過膜が徐々に硬化し、収縮する。したがって、第一の光透過層を硬度が高い材料によって形成した場合には、少なくとも１層の光透過膜が硬化するときおよび光記録媒体を高温下で保存したときに、少なくとも１層の光透過膜が大きく収縮し、光記録媒体が反りやすくなり、場合によっては、光記録媒体にクラックが生じることがあり、光記録媒体の機械的精度が低下するという問題があった。

このように、光記録媒体の記録感度を向上させ、光記録媒体の機械的精度の低下を防止するためには、少なくとも１層の光透過膜の硬度が低いことが好ましく、一方、ジッタなどの光記録媒体から再生された信号の特性を向上させるためには、少なくとも１層の光透過膜の硬度が高いことが好ましいが、本発明者の研究によれば、少なくとも１層の光透過膜が、３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし５０ｍｇｆ／μｍ^２のビッカース硬度を有している場合には、光記録媒体の記録感度を向上させ、光記録媒体の機械的精度の低下を防止し、同時に、光記録媒体から再生された信号の特性を向上させることが可能になることを見出した。

本発明は、かかる知見に基づくものであり、本発明によれば、本発明の前記目的は、支持基板と、レーザビームが入射する光入射面側に形成され、少なくとも１層の光透過膜を備えた光透過層と、前記支持基板と前記光透過層との間に、有機色素を主成分として含む記録層を備えた光記録媒体であって、前記少なくとも１層の光透過膜が、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることを特徴とする光記録媒体によって達成される。

本発明の好ましい実施態様においては、前記少なくとも１層の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記少なくとも１層の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、４２ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

本発明において、少なくとも１層の光透過膜は、０．５μｍないし１００μｍの厚さを有するように形成されていることが好ましく、さらに好ましくは、０．５μｍないし５０μｍの厚さを有するように、形成されている。

少なくとも１層の光透過膜の厚さが０．５μｍ未満の場合には、光記録媒体の記録特性および光記録媒体から再生された信号の特性を向上させることが困難になり、その一方で、少なくとも１層の光透過膜の厚さが１００μｍを越えているときは、光記録媒体に反りやクラックが生じやすくなる。

本発明において、光透過層の厚さは、１０μｍ以上、３００μｍ以下であることが好ましく、１０ないし１５０μｍであることがより好ましい。

本発明の好ましい実施態様においては、少なくとも１層の光透過膜が、スピンコーティング法によって、樹脂溶液を塗布することによって形成されている。

本発明の好ましい実施態様においては、前記光透過層が、記録層側に位置し、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有する第一の光透過膜と、レーザビームが入射する光入射面側に形成された第二の光透過膜を備えている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記第一の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

本発明者の研究によれば、光透過層が、記録層側に位置する第一の光透過膜と、レーザビームが入射する光入射面側に形成された第二の光透過膜とによって、構成されている場合には、光記録媒体の記録感度などのデータ記録特性を向上させるためには、第一の光透過膜が硬度の低い材料によって形成されていることが好ましく、その一方で、光記録媒体のデータ再生特性を向上させ、光記録媒体の機械的精度を向上させるためには、第一の光透過膜が硬度の高い材料によって、形成されていることが好ましいことが見出されている。

したがって、本発明において、光透過層が、記録層側に位置する第一の光透過膜と、レーザビームが入射する光入射面側に形成された第二の光透過膜とによって、構成されている場合には、前記第一の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、４２ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることが好ましい。

本発明において、第一の光透過膜は、０．５μｍないし１００μｍの厚さを有するように形成されていることが好ましく、さらに好ましくは、０．５μｍないし５０μｍの厚さを有するように、形成されている。

第一の光透過膜の厚さが０．５μｍ未満の場合には、光記録媒体の記録特性および光記録媒体から再生された信号の特性を向上させることが困難になり、その一方で、第一の光透過膜の厚さが１００μｍを越えているときは、光記録媒体に反りやクラックが生じやすくなる。

本発明において、光透過層が、記録層側に位置する第一の光透過膜と、レーザビームが入射する光入射面側に形成された第二の光透過膜とによって、構成されている場合には、第二の光透過膜が、第一の光透過膜よりも低い硬度を有していることが、光記録媒体に反りが生じることを防止し、光記録媒体の機械的精度を向上させるために、とくに好ましい。

その一方で、第二の光透過膜の表面に傷がつくことを防止する上では、第二の光透過膜が、高い硬度を有していることが好ましい。

したがって、具体的には、本発明において、第二の光透過膜は、０．２ｍｇｆ／μｍ^２ないし２５ｍｇｆ／μｍ^２程度のビッカース硬度を有していることが好ましい。

本発明において、第一の光透過膜および第二の光透過膜の総厚は、１０μｍ以上、３００μｍ以下であることが好ましく、１０ないし１５０μｍであることがより好ましい。

本発明の好ましい実施態様においては、第一の光透過膜および第二の光透過膜が、スピンコーティング法によって、樹脂溶液を塗布することによって形成されている。

本発明の別の好ましい実施態様においては、第一の光透過膜が光透過性接着剤によって形成された接着層によって構成され、第二の光透過膜が、光透過性樹脂シートを接着層に接着することによって形成されている。

本発明の好ましい実施態様においては、光記録媒体は、さらに、前記支持基板と前記記録層との間に、反射層を備えている。

本発明の好ましい実施態様によれば、反射層は、光記録媒体に入射したレーザビームを反射するだけでなく、データを記録する際に生じた熱を放熱する放熱層としても機能するから、支持基板の過度の変形を防止することが可能になる。

本発明の好ましい実施態様においては、光記録媒体は、さらに、前記光透過層と前記前記記録層との間に、キャップ層を備えている。

本発明の好ましい実施態様によれば、光透過層を記録層との間に、キャップ層が設けられており、光透過層が記録層に接していないから、第一の光透過膜を容易に形成することが可能になる。

本発明において、キャップ層は、誘電体材料または金属によって形成される。

本発明において、キャップ層を誘電体材料によって形成する場合には、キャップ層は、１０ｎｍないし１５０ｎｍの厚さを有するように、形成されることが好ましい。

本発明において、キャップ層を金属によって形成する場合には、キャップ層は、１０ｎｍないし２０ｎｍの厚さを有するように、形成されることが好ましい。

本発明の好ましい実施態様においては、光記録媒体は、３７０ｎｍないし４２５ｎｍの波長を有するレーザビームを照射することによって、データが記録可能に構成されている。

本発明において、記録層に主成分として含まれる有機色素が、３７０ｎｍないし４２５ｎｍの波長を有するレーザビームに対して、１．２未満または１．９を越える屈折率を有し、０．１以上、１．０以下の消衰係数を有していることが好ましく、より好ましくは、記録層が、ポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素またはトリメチンシアニン系色素を主成分として含んでいる。

本発明によれば、有機色素を主成分として含む記録層と、光透過層を備えた光記録媒体であって、記録感度などの記録特性およびジッタなどの再生信号の信号特性を改善することができる光記録媒体を提供することが可能になる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。

図２は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体の略斜視図であり、図３は、図２のＡで示された部分の略拡大断面図である。

図２に示されるように、本実施態様にかかる光記録媒体１０は、円盤状に形成され、約１２０ｍｍの外径と、約１．２ｍｍの厚さを有している。

本実施態様にかかる光記録媒体１０は、追記型光記録媒体として構成されており、図３に示されるように、支持基板１１と、支持基板１１の表面上に形成された反射層１２と、反射層１２の表面上に形成された記録層１３と、記録層１３の表面上に形成されたキャップ層１４と、キャップ層１４の表面上に形成された光透過層１５とを、この順に備えている。

図３に示されるように、光透過層１５は、第一の光透過膜１５ａと第二の光透過膜１５ｂを備えている。

本実施態様にかかる光記録媒体１０は、３８０ｎｍないし４５０ｎｍの波長λを有するレーザビームＬが、光透過層１５を介して、記録層１３に照射されるように構成されており、第二の光透過膜１５ｂの表面によって、光入射面１６が構成されている。

レーザビームＬを、光記録媒体１０に照射するにあたっては、０．６５以上の開口率ＮＡ、好ましくは、約０．８５の開口率ＮＡを有する対物レンズが用いられる。レーザビームの波長λと対物レンズの開口率ＮＡは、λ／ＮＡが６４０ｎｍ以下になるように、選択されることが好ましい。

支持基板１１は、光記録媒体１０に求められる機械的強度と約１．２ｍｍの厚さを確保するための支持体として、機能する。

支持基板１１を形成するための材料は、光記録媒体１０の支持体として機能することができれば、とくに限定されるものではない。支持基板１１は、たとえば、ガラス、セラミックス、樹脂などによって、形成することができる。これらのうち、成形の容易性の観点から、樹脂が好ましく使用される。このような樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、加工性、光学特性などの点から、ポリカーボネート樹脂およびポリオレフィン樹脂がとくに好ましく、本実施態様においては、支持基板１１は、ポリカーボネート樹脂によって形成されている。本実施態様においては、レーザビームＬは、支持基板１１とは反対側に位置する光透過層１５を介して、記録層１３に照射されるから、支持基板１１が、光透過性を有していることは必要でない。

本実施態様においては、支持基板１１は、約１．１ｍｍの厚さを有している。

図３に示されるように、支持基板１１の表面には、交互に、グルーブ１１ａおよびランド１１ｂが形成されている。支持基板１１の表面に形成されたグルーブ１１ａおよび／またはランド１１ｂは、データを記録する場合およびデータを再生する場合において、レーザビームＬのガイドトラックとして、機能する。

グルーブ１１ａの深さおよびピッチは、とくに限定されるものではないが、最適なプッシュプル信号を得るためには、グルーブ１１ａの深さは、２０ｎｍないし１００ｎｍに設定することが好ましく、グルーブ１１ａのピッチは、とくに限定されるものではないが、０．２μｍないし０．４μｍに設定することが好ましい。

反射層１２は、光入射面１６から入射されるレーザビームＬを反射し、再び光入射面１６から出射させる役割を果たすとともに、多重干渉効果により再生信号（Ｃ／Ｎ比）を高める役割を果たす。反射層１２は、さらに、データを記録する際に生成される熱を速やかに放熱する機能も有している。

反射層１２を形成するための材料は、レーザビームＬを反射することができれば、とくに限定されるものではなく、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕなどによって、反射層１２を形成することができる。また、誘電体材料によって、反射層１２を形成することもでき、反射層１２を形成するために用いられる誘電体材料としては、たとえば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ、ＣｅＯ_２、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴａＯ、ＴｉＯ_２、ＳｉＡｌＯＮ（ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｓｉ_３Ｎ_４およびＡｌＮの混合物）ならびにＬａＳｉＯＮ（Ｌａ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２およびＳｉ_３Ｎ_４の混合物）など、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｔａなどの酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物が挙げられる。高い反射率を有する反射層１２を形成するためには、これらのうち、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属またはこれらの合金によって、反射層１２を形成することが好ましく、ＡｇあるいはＡｇを主成分とし、微量のＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｂｉなどを添加物として含む合金によって、反射層１２を形成することがとくに好ましい。

反射層１２は、５ないし２００ｎｍの厚さに形成することが好ましく、１０ないし１００ｎｍの厚さに形成することがより好ましい。

反射層１２の厚さが５ｎｍ未満である場合には、反射層１４による上述の効果を十分に得ることができなくなり、その一方で、反射層１２の厚さが２００ｎｍを越えている場合には、反射層１４の表面性が低くなるばかりでなく、成膜時間が長くなり、生産性が低下してしまう。

記録層１３は、データを記録する層であり、有機色素を主成分として含んでいる。

記録層１３は、５０重量％以上の有機色素を含んでいればよく、不可避的な不純物を除いて、有機色素のみによって、記録層１３が形成されていてもよい。

記録層１３に含まれる有機色素はとくに限定されるものではなく、記録層１３に含まれる有機色素としては、フタロシアニン誘導体、アザポルフィリン誘導体、ポルフィセン誘導体、コロール誘導体、ポルフィリン誘導体などのピロール環を有する大環状色素；クマリン誘導体；含金属アザオキソノール誘導体；ベンゾトリアゾール誘導体；スチリル誘導体；ヘキサトリエン誘導体；シアニン誘導体など、データの記録に用いるレーザビームＬの波長λの近傍で、大きな光吸収を有する色素が挙げられる。光学的、熱的な特性を調整するために、これらが混合されていてもよい。とくに好ましくは、記録層１３は、ポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素あるいはトリメチンシアニン系色素を含んでいる。

本発明において、ポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素またはトリメチンシアニン系色素は、３７０ないし４２５ｎｍの波長のレーザビームの波長における屈折率ｎが１．２未満あるいは１．９を越えており、３７０ないし４２５ｎｍの波長のレーザビームを吸収して、溶融または分解し、屈折率変化を生じる性質を有していることが好ましい。

記録層１３が、このようなポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素またはトリメチンシアニン系色素を主成分として含んでいる場合には、データの記録時において、色素が３７０ないし４２５ｎｍの波長の記録時のレーザビームを吸収して、溶融または分解し、色素の屈折率ｎが１．２未満の場合には、３７０ないし４２５ｎｍの波長領域において、低屈折率から高屈折率、たとえば、１．５への屈折率変化が生じ、色素の屈折率ｎが１．９を越えている場合には、高屈折率から低屈折率、たとえば、１．５への屈折率変化が生じる。このようにして、記録層１３に記録ピットが形成され、データが記録される。こうして、記録ピットが形成された記録層１３の領域の３９０ないし４２０ｎｍの波長の再生時のレーザビームに対する反射率は、その周囲の記録層１３の領域の反射率と大きく異なるから、記録ピットが形成された記録層１３の領域とその周囲の記録層１３の領域との反射率の差を利用して、３９０ないし４２０ｎｍの記録時のレーザビームによる記録および３９０ないし４２０ｎｍの再生時のレーザビームによる再生が行われる。より大きな屈折率変化を生じさせるためには、３７０ないし４２５ｎｍの範囲における屈折率ｎが１．１未満あるいは２．０を越えていることが好ましく、１．０未満あるいは２．１を越えていることがより好ましい。屈折率ｎの下限値は、とくに限定されないが、約０．６であり、屈折率ｎの上限値は、とくに限定されないが、約３．０である。

また、ポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素またはトリメチンシアニン系色素の消衰係数ｋ（複素屈折率の虚部）は、記録時のレーザー光の波長および再生時のレーザー光の波長のいずれにおいても、０．１以上であることが好ましく、０．３以上であることがより好ましい。

記録時のレーザー光の波長におけるポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素またはトリメチンシアニン系色素の消衰係数ｋが０．１以上であると、記録ピット形成部において、記録時のレーザー光を適度に吸収することができ、局所的に、温度が上昇し、溶融または分解による屈折率変化が生じやすい。また、色素の消衰係数ｋが０．３以上であると、より低いパワーのレーザビームＬを用いて、記録層１３にデータを記録することが可能になる。一方、記録時のレーザー光の波長における色素の消衰係数ｋが０．１未満である場合には、記録時のレーザー光の吸収率が低下し、通常の記録パワーでのデータの記録が困難となる。また、再生時のレーザー光の波長における色素の消衰係数ｋが０．１以上であると、データの未記録部において、所望の反射率が得られ、記録ピットと未記録部との間の反射率差を読み取りやすい。しかしながら、再生時のレーザー光の波長における色素の消衰係数ｋが大きくなりすぎると、反射率が低下してしまうので、再生時のレーザー光の波長における消衰係数ｋは１．０以下であることが好ましい。このような観点から、色素の消衰係数ｋ（複素屈折率の虚部）は、記録時のレーザー光の波長および再生時のレーザー光の波長のいずれにおいても、０．１以上、１．０以下が好ましく、０．３以上、１．０以下がより好ましい。

本実施態様において、記録層１３は、ランド１１ｂの部分で、１５ｎｍないし１５０ｎｍの膜厚を有するように形成され、好ましくは、２０ｎｍないし８０ｎｍの膜厚を有するように形成され、記録層５は、グルーブ１１ａの部分では、５ｎｍないし１００ｎｍ、好ましくは、１０ないし７０ｎｍの膜厚を有するように形成される。記録層１３の膜厚は、所望の反射率や変調度、隣接トラック、マークの熱干渉を考慮して、設計することが好ましい。これらに影響を与えるパラメータとしては、支持基板１１の形状、色素の熱分解挙動や光学特性、隣接する層の光学特性や熱伝導性などが挙げられる。

キャップ層１４は、主に、光透過層１５を形成する際に、記録層１３を形成するために用いられている材料と光透過層１５を形成するために用いられている材料とが、界面で混合することを防止するとともに、光記録媒体１０の光学特性を調整する役割を有している。したがって、記録層１３を形成するために用いられている材料と光透過層１５を形成するために用いられている材料とが相溶性がなく、光記録媒体１０の光学特性を調整する必要がない場合には、キャップ層１４を形成することは必ずしも必要でない。

キャップ層１４を形成するための材料は、３７０ｎｍないし４２５ｎｍの波長を有するレーザビームＬに対して、十分に高い光透過率を有する無機材料であれば、とくに限定されるものではなく、誘電体材料あるいは金属材料を用いて、キャップ層１４を形成することができる。

キャップ層１４は、たとえば、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、あるいは、これらの組み合わせを主成分とする誘電体材料によって形成することができ、キャップ層１４の記録層１３に対する保護特性を向上させるためには、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＧｅＮ、ＧｅＣｒＮ、ＣｅＯ_２、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＣ、Ｌａ_２Ｏ_３、ＴａＯ、ＴｉＯ_２、ＳｉＡｌＯＮ（ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｓｉ_３Ｎ_４およびＡｌＮの混合物）ならびにＬａＳｉＯＮ（Ｌａ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２およびＳｉ_３Ｎ_４の混合物）など、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｔａなどの酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物によって、キャップ層１４を形成することが好ましく、とくに、ＺｎＳとＳｉＯ_２との混合物によって、キャップ層１４を形成することが好ましい。ＺｎＳとＳｉＯ_２との混合物によって、キャップ層１４を形成する場合には、ＺｎＳとＳｉＯ_２のモル比は、８０：２０であることが好ましい。キャップ相１４は、複数の膜からなる多層構造であってもよい。

また、キャップ層１４を金属によって形成する場合には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらの合金によって、キャップ層１４を形成することが好ましく、ＡｇあるいはＡｇを主成分とし、微量のＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｂｉなどを添加物として含む合金によって、キャップ層１４を形成することがとくに好ましい。

キャップ層１４の厚さはとくに限定されるものではないが、キャップ層１４を誘電体材料によって形成する場合には、１０ｎｍないし１５０ｎｍの厚さを有するように形成することが好ましく、２０ｎｍないし７０ｎｍの厚さに形成することがより好ましい。

キャップ層１４の厚さが１０ｎｍ未満である場合には、光透過層１５を形成するために用いられた材料が、キャップ層１４内に浸透し、記録層１３を侵すおそれがあり、一方、キャップ層１４の厚さが１５０ｎｍを越えている場合には、キャップ層１４の熱伝導性が高くなりすぎて、記録層１３に含まれている有機色素に光学的な変化を生じさせるために、大きなエネルギーが必要になり、光記録媒体１０の記録感度が低下するおそれがある。

これに対して、キャップ層１４を金属によって形成する場合には、高い光透過率を有するキャップ層１４を形成するため、キャップ層１４を、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以下の厚さを有するように、形成することが好ましい。

記録層１３にデータを記録する際に、光透過層１５が過度に物理的な変形を起こすと、光記録媒体１０の記録特性や再生特性に悪影響があるため、記録層１３にデータを記録する際に、キャップ層１４が過度に物理的な変形を起こすことを防止することが必要であるが、本発明者の研究によれば、キャップ層１４が誘電体材料によって形成されている場合に、キャップ層１４の膜厚が１５０ｎｍ以下であるときは、キャップ層１４が過度に物理的な変形を起こすことを防止することは困難であり、キャップ層１４が金属によって形成されている場合には、キャップ層１４の膜厚が２０ｎｍ以下であるときは、キャップ層１４が過度に物理的な変形を起こすことを防止することは困難であることが、確認されている。

光透過層１５は、レーザビームＬが透過する層であり、図３に示されるように、支持基板１１側に形成された第一の光透過膜１５ａと、その表面によって、光入射面１６が形成される第二の光透過膜１５ｂを備えている。

有機色素を主成分として含む記録層を備えた追記型光記録媒体にデータを記録する場合には、通常、記録層に主成分として含まれる有機色素が化学的に変化するだけでなく、基板や、記録層に近い層が物理的に変形し、記録層に隣接して、金属からなる反射層が設けられている場合には、記録層に対して、キャップ層や光透過層などの光入射面側に位置する層が物理的に変形し、それによって、再生信号の変調度や光記録媒体の記録感度が向上することが知られており、その一方で、これらの層に過度の変形が生じると、再生信号が劣化したり、隣接するトラックに悪影響を及ぼすおそれがあることが知られている。

本発明者は、かかる問題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、支持基板１１と、有機色素を主成分として含む記録層１４と、記録層１４側に位置する第一の光透過膜１５ａと、その一方の表面によって、レーザビームＬが入射する光入射面１６を構成する第二の光透過膜１５ｂとを備えた光記録媒体１０において、第一の光透過膜１５ａが、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している場合には、光記録媒体１０の記録特性および再生信号の信号特性を同時に向上させることが可能になることを見出した。

すなわち、本発明者の研究によれば、図１に示されるように、記録層１３側に位置する第一の光透過膜１５ａの硬度が高くなるにしたがって、光記録媒体１０から再生された信号のジッタは低下するが、第一の光透過膜１５ａのビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし３３ｍｇｆ／μｍ^２に達すると、再生信号のジッタはほぼ一定になり、第一の光透過膜１５ａのビッカース硬度がさらに高くなると、かえって、増大することが見出されている。

これは、第一の光透過膜１５ａの硬度が高くなるほど、記録層１３の記録ピットが形成された領域に対応する第一の光透過膜１５ａの領域における物理的な変形が抑制され、再生信号のジッタが低下するが、第一の光透過膜１５ａのビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし３３ｍｇｆ／μｍ^２に達すると、記録層１３の記録ピットが形成された領域に対応する第一の光透過膜１５ａの領域における物理的な変形が小さくなって、ジッタを低減する効果がなくなり、第一の光透過膜１５ａのビッカース硬度がさらに高くなると、記録層１３の記録ピットが形成された領域に対応する領域における第一の光透過膜１５ａだけでなく、支持基板１１の領域も、物理的にほとんど変形しなくなり、ジッタが悪化するためと考えられる。

したがって、光記録媒体１０から再生される信号のジッタを低下させるためには、第一の光透過膜１５ａが、３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし３３ｍｇｆ／μｍ^２以上のビッカース硬度を有していることが好ましく、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上のビッカース硬度を有していることが好ましい。

これに対して、本発明者の研究によれば、図１に示されるように、光記録媒体１０から再生した信号のジッタが最小になったときに、光記録媒体１０にデータを記録するのに用いたレーザビームＬの記録パワーとして定義されるレーザビームＬの最適記録パワーは、第一の光透過膜１５ａの硬度が低くなるほど、低くなり、したがって、光記録媒体１０の記録感度が向上することが見出されている。

これは、第一の光透過膜１５ａの硬度が低くなるほど、レーザビームＬが照射された第一の光透過膜１５ａの領域が物理的に変形しやすくなり、光記録媒体１０に照射されるレーザビームＬの記録パワーが低くても、記録層１３に記録ピットを形成し、対応する第一の光記録層１５ａの領域を物理的に変形させることが可能になるからである。

したがって、光記録媒体１０の記録感度を向上させるためには、第一の光透過膜１５ａの硬度が低いことが好ましい。

一方、硬度が高い材料は、一般に、モノマー同士の架橋密度を上げるため、重合をさせるための官能基(活性点)の数が多く、したがって、硬度が高い材料によって形成された第一の光透過膜１５ａは、紫外線を照射して、硬化したときの収縮が大きい。さらに、紫外線を照射して、硬化させた後も、第一の光透過膜１５ａには、重合していない未反応の官能基(活性点)が、数多く残っているため、光記録媒体１０を、高温下で保存した場合に、これらの未反応の官能基(活性点)は徐々に反応して、第一の光透過膜１５ａが徐々に硬化し、収縮する。したがって、第一の光透過膜１５ａを硬度が高い材料によって形成した場合には、第一の光透過膜１５ａが硬化するときおよび光記録媒体１０を高温下で保存したときに、第一の光透過膜１５ａが収縮し、光記録媒体１０が反りやすくなり、場合によっては、光記録媒体１０にクラックが生じることがあり、光記録媒体１０の機械的精度が低下するという問題があった。

このように、光記録媒体１０の記録感度を向上させ、光記録媒体１０の機械的精度の低下を防止するためには、第一の光透過膜１５ａの硬度が低いことが好ましく、一方、ジッタなどの光記録媒体１０から再生された信号の特性を向上させるためには、第一の光透過膜１５ａの硬度が高いことが好ましいが、本発明者の研究によれば、第一の光透過膜１５ａが、３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし５０ｍｇｆ／μｍ^２のビッカース硬度を有している場合には、光記録媒体１０の記録感度を向上させ、光記録媒体１０の機械的精度の低下を防止し、同時に、光記録媒体１０から再生された信号の特性を向上させることが可能になることを見出した。

したがって、本実施態様においては、第一の光透過膜１５ａは、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

通常、光透過層を形成するための材料のビッカース硬度は１９ｍｇｆ／μｍ^２ないし２２ｍｇｆ／μｍ^２程度であるから、本実施態様にかかる光記録媒体１０の第一の光透過膜１５ａは高いビッカース硬度を有している。

好ましくは、第一の光透過膜１５ａは、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有し、さらに好ましくは、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、４２ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

一方、その表面が光反射面１６を構成している第二の光透過膜１５ｂの硬度はとくに限定されるものではないが、第二の光透過膜１５ｂの形成を容易にするためには、第二の光透過膜１５ｂが、第一の光透過膜１５ａよりも低い硬度を有していることが好ましい。具体的には、第二の光透過膜１５ｂは、０．２ｍｇｆ／μｍ^２ないし２５ｍｇｆ／μｍ^２程度のビッカース硬度を有していることが好ましい。

第一の光透過膜１５ａおよび第二の光透過膜１５ｂを形成するための材料は、３７０ｎｍないし４２５ｎｍのレーザビームに対して、十分に高い光透過率を有していれば、とくに限定されるものではなく、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを、第一の光透過膜１５ａおよび第二の光透過膜１５ｂを形成するために使用することができ、好ましくは、第一の光透過膜１５ａおよび第二の光透過膜１５ｂは、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化性樹脂によって形成される。

光透過層１５は、第一の光透過膜１５ａと第二の光透過膜１５ｂとの総厚が、１０μｍないし３００μｍになるように形成することが好ましく、第一の光透過膜１５ａと第二の光透過膜１５ｂとの総厚が、１０μｍないし１５０μｍになるように形成されていると、とくに好ましい。

第一の光透過膜１５ａの厚さはとくに限定されるものではないが、第一の光透過膜１５ａは、０．５μｍないし１００μｍの厚さを有するように形成されていることが好ましく、さらに好ましくは、０．５μｍないし５０μｍの厚さを有するように、形成されている。

第一の光透過膜１５ａの厚さが０．５μｍ未満の場合には、光記録媒体１０の記録特性および光記録媒体１０から再生された信号の特性を向上させることが困難になり、その一方で、第一の光透過膜１５ａの厚さが１００μｍを越えているときは、光記録媒体１０に反りやクラックが生じやすくなる。

一方、第二の光透過膜１５ｂは、第一の光透過膜１５ａの厚さに応じた厚さを有していればよい。

以上のような構成を有する光記録媒体１０は、たとえば、以下のようにして、製造される。

まず、スタンパ（図示せず）を用い、射出成形法によって、表面に、グルーブ１１ａおよびランド１１ｂが形成された支持基板１１を作製する。

支持基板１１は、フォトポリマー（２Ｐ）法などによって作製することもできる。

さらに、グルーブ１１ａおよびランド１１ｂが形成された支持基板１１の表面上に、反射層１２が形成される。

反射層１２は、たとえば、反射層１２の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられるが、スパッタリング法を用いることが好ましい。

次いで、反射層１２の表面上に、記録層１３が形成される。

記録層１３は、ポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素あるいはトリメチンシアニン系色素を溶媒に溶解して、塗布液を調製し、塗布液を、スピンコーティング法によって、反射層１２上に塗布して、塗膜を形成し、塗布膜を乾燥することによって、形成されることが好ましい。

スピンコーティング法に代えて、スクリーン印刷法、ディップ塗布法などを用いて、記録層１３を形成することもできる。

ポルフィリン系色素を主成分として含む記録層１３を形成する場合には、炭素数５ないし７のケトン系溶剤に、ポルフィリン系色素を溶解して、塗布液を調製することが好ましい。ケトン系溶剤は、鎖状構造を有していても、環状構造を有していてもよいが、直鎖状および分岐状の構造を有するケトン系溶剤が好ましく使用される。炭素数が５ないし７の直鎖状および分岐状の構造を有するケトン形溶剤の具体例としては、３−ペンタノン、メチルイソブチルケトン、３−ヘキサノン、２−ヘキサノン（ブチルメチルケトン）、４−ヘプタノン、２−ヘプタノンが挙げられる。さらに好ましくは、炭素数が６のケトン系溶剤、とくに、炭素数が６の直鎖状および分岐状の構造を有するケトン系溶剤が、ポルフィリン系色素を溶解するために用いられ、より好ましく用いられる炭素数が６の直鎖状および分岐状の構造を有するケトン系溶剤の具体例としては、メチルイソブチルケトン、３−ヘキサノン、２−ヘキサノン（ブチルメチルケトン）が挙げられる。

一方、モノメチンシアニン系色素を主成分として含む記録層１３を形成する場合には、モノメチンシアニン系色素に応じて、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、芳香族系溶剤、フッ素アルコール溶剤、ハロゲン化アルキル系溶剤などから、溶剤を選択して、モノメチンシアニン系色素を溶解し、塗布液を調製することが好ましい。これらの中では、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールが、モノメチンシアニン系色素を溶解するための溶剤として、好ましく使用される。

これに対して、トリメチンシアニン系色素を主成分として含む記録層１３を形成する場合には、トリメチンシアニン系色素に応じて、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、芳香族系溶剤、フッ素アルコール溶剤、ハロゲン化アルキル系溶剤などから、溶剤を選択して、トリメチンシアニン系色素を溶解し、塗布液を調製することが好ましい。これらの中では、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールが、トリメチンシアニン系色素を溶解するための溶剤として、好ましく使用される。

さらに、記録層１３の表面上に、キャップ層１４が形成される。

キャップ層１４は、たとえば、キャップ層１４の構成元素を含む化学種を用いた気相成長法によって、形成することができる。気相成長法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられるが、スパッタリング法を用いることが好ましい。

次いで、キャップ層１４の表面上に、第一の光透過膜１５ａが形成される。

第一の光透過膜１５ａは、たとえば、アクリル系紫外線硬化性樹脂あるいはエポキシ系紫外線硬化性樹脂を溶剤に溶解して調製され、粘度調整された樹脂溶液を、スピンコーティング法を用いて、キャップ層１４上に塗布して、塗膜を形成し、窒素ガス雰囲気中で、塗膜に紫外線を照射して、硬化させることによって、形成することができる。

さらに、第一の光透過膜１５ａの表面上に、第二の光透過膜１５ｂが形成される。

第二の光透過膜１５ｂは、たとえば、アクリル系紫外線硬化性樹脂あるいはエポキシ系紫外線硬化性樹脂を溶剤に溶解して調製され、粘度調整された樹脂溶液を、スピンコーティング法を用いて、第一の光透過膜１５ａ上に塗布して、塗膜を形成し、窒素ガス雰囲気中で、塗膜に紫外線を照射して、硬化させることによって、形成することができる。

スピンコーティング法を用いて、第一の光透過膜１５ａおよび第二の光透過膜１５ｂを形成する代わりに、光透過性接着剤を、キャップ層１４上に塗布して、接着層を形成し、接着層上に、光透過性を有する樹脂シートを接着することによって、接着層により、第一の光透過膜１５ａを形成し、光透過性樹脂シートにより、第二の光透過膜１５ｂを形成することもできる。

以上のようにして、光記録媒体１０が製造される。

本実施態様によれば、光透過層１５が、第一の光透過膜１５ａおよび第二の光透過膜１５ｂによって構成され、記録層１４側に配置された第一の光透過膜１５ａが、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。したがって、光記録媒体１０のデータ記録感度を向上させることが可能になるとともに、再生信号のジッタを低下させて、光記録媒体１０のデータ再生特性を向上させることが可能になる。さらに、光記録媒体１０に反りやひび割れが発生することを効果的に防止して、光記録媒体１０の機械的精度を向上させることが可能になる。

図４は、本発明のさらに好ましい実施態様にかかる光記録媒体の略断面図である。

図４に示されるように、本実施態様にかかる光記録媒体２０は、その表面によって、レーザビームＬが入射する光入射面２６が形成される光透過層２５が、単一の光透過膜によって構成されている点を除き、図２および図３に示された光記録媒体１０と同様の構成を有している。

本実施態様において、光透過層２５は、図２および図３に示された光記録媒体１０の第一の光透過膜１５ａと同様に、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

本実施態様においても、光透過層２５は、好ましくは、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有し、さらに好ましくは、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、４２ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。

光透過層２５を形成するための材料は、３７０ｎｍないし４２５ｎｍのレーザビームに対して、十分に高い光透過率を有していれば、とくに限定されるものではなく、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを、光透過層２５を形成するために使用することができ、好ましくは、光透過層２５は、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化性樹脂によって形成される。

光透過層２５は、１０μｍないし３００μｍの厚さを有するように形成することが好ましく、とくに、１０μｍないし１５０μｍの厚さを有するように形成されていることが好ましい。

光透過層２５は、アクリル系紫外線硬化性樹脂あるいはエポキシ系紫外線硬化性樹脂を、溶剤に溶解して調製された樹脂溶液を、スピンコーティング法を用いて、キャップ層１４上に塗布して、塗膜を形成し、窒素ガス雰囲気中で、塗膜に紫外線を照射して、硬化させることによって、形成することが好ましい。

本実施態様によれば、光記録媒体２０の光透過層２５が、単一の光透過膜によって構成され、光透過層２５が、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有している。したがって、光記録媒体２０のデータ記録感度を向上させることが可能になるとともに、再生信号のジッタを低下させて、光記録媒体２０のデータ再生特性を向上させることが可能になる。さらに、光記録媒体２０に反りやひび割れが発生することを効果的に防止して、光記録媒体２０の機械的精度を向上させることが可能になる。

以下、本発明の効果をより明瞭なものとするため、実施例を掲げる。

実施例
以下のようにして、光記録媒体サンプル＃１を作製した。

まず、射出成型法により、１．１ｍｍの厚さと、１２０ｍｍの直径を有し、その表面に、トラックピッチ（グルーブピッチ）が０．３２μｍ、グルーブの深さが６０ｎｍ、グルーブの半値幅が０．１６μｍとなるように、グルーブとランドが形成されたディスク状のポリカーボネート基板を作製した。

次いで、このポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、ポリカーボネート基板のグルーブおよびランドが形成された表面に、スパッタリング法を用いて、９８原子％のＡｇ、１原子％のＮｄおよび１原子％のＣｕよりなる合金によって、４０ｎｍの厚さを有する反射層を形成した。

さらに、その表面に、反射層が形成されたポリカーボネート基板を、スピンコーティング装置にセットし、下記構造式で示されるポルフィリン系色素をメチルイソブチルケトンに溶解して、調製した塗布液を、反射層上に、スピンコーティング法によって、ランド部における厚さが３５ｎｍとなるように、塗布して、記録層を形成した。

ここに、４０５ｎｍの波長のレーザビームに対するポルフィリン系色素の屈折率は０．８０であり、消衰係数は０．８７であった。

さらに、その表面に、反射層および記録層が形成されたポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、記録層の表面に、スパッタリング法を用いて、ＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物からなり、３０ｎｍの厚さを有するキャップ層を形成した。

キャップ層に含まれたＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物中のＺｎＳとＳｉＯ_２のモル比率は、８０：２０であった。

次いで、その表面に、反射層、記録層およびキャップ層が形成されたポリカーボネート基板をスピンコーティング装置にセットし、キャップ層の表面に、スピンコーティング法を用いて、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）を塗布して、塗膜を形成し、窒素ガス雰囲気中で、塗膜に紫外線を照射して、塗膜を硬化させ、１５μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成した。

紫外線の照射積算光量は３１７０Ｊであり、第一の光透過膜のビッカース硬度は３４ｍｇｆ／μｍ^２であった。

次いで、第一の光透過膜の表面に、スピンコーティング法を用いて、６０ｗｔ％の東亜合成化学工業株式会社製の２官能ウレタンアクリレートオリゴマー「アロニックスＭ−１１００」（商品名）、２０ｗｔ％の東亜合成化学工業株式会社製のトリメチロールプロパントリアクリレート「アロニックスＭ−３０９」（商品名）、１７ｗｔ％の日立化成工業株式会社製のジシクロペンタニルアクリレート「ＦＡ−５１３Ａ」（商品名）および３ｗｔ％のチバスペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の１−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン「ＩＲＧ１８４」（商品名）を混合した溶液を塗布して、塗膜を形成し、窒素ガス雰囲気中で、塗膜に紫外線を照射して、塗膜を硬化させ、８５μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した。

紫外線の照射積算光量は３１７０Ｊであり、第二の光透過膜のビッカース硬度は１５ｍｇｆ／μｍ^２であった。

こうして、光記録媒体サンプル＃１を作製した。

次いで、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、東亜合成化学工業株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＵＶ３７０１」（商品名）を用いて、１０μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成し、９０μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体サンプル＃２を作製した。

光記録媒体サンプル＃２の第一の光透過膜のビッカース硬度は４２ｍｇｆ／μｍ^２であった。

さらに、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、４７ｗｔ％のプロピレングリコールモノメチルエーテル、２３ｗｔ％の日産化学株式会社製のコロイダルシリカ、２２ｗｔ％のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、６ｗｔ％のテトラヒドロフルフリルアクリレートおよび２ｗｔ％のチバスペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の１−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン「ＩＲＧ１８４」（商品名）を混合した樹脂溶液を用いて、５μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成し、９５μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体サンプル＃３を作製した。

光記録媒体サンプル＃３の第一の光透過膜のビッカース硬度は４９ｍｇｆ／μｍ^２であった。

次いで、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＨＯＤ３２００」（商品名）を用いて、１０μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成し、９０μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体サンプル＃４を作製した。

光記録媒体サンプル＃４の第一の光透過膜のビッカース硬度は３０ｍｇｆ／μｍ^２であった。

さらに、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、４８ｗｔ％のプロピレングリコールモノメチルエーテル、２１ｗｔ％の日産化学株式会社製のコロイダルシリカ、２３ｗｔ％のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、６ｗｔ％のテトラヒドロフルフリルアクリレートおよび２ｗｔ％のチバスペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の１−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン「ＩＲＧ１８４」（商品名）を混合した樹脂溶液を用いて、５μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成し、９５μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体比較サンプル＃１を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃１の第一の光透過膜のビッカース硬度は５１ｍｇｆ／μｍ^２であった。

次いで、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＳＰＣ８５０」（商品名）を用いて、第一の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体比較サンプル＃２を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃２の第一の光透過膜のビッカース硬度は２６ｍｇｆ／μｍ^２であった。

さらに、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、長瀬産業株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＸＮＲ５５３５」（商品名）を用いて、第一の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体比較サンプル＃３を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃３の第一の光透過膜のビッカース硬度は２１ｍｇｆ／μｍ^２であった。

次いで、第一の光透過膜を形成することなく、キャップ層上に、１００μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体比較サンプル＃４を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃４の第二の光透過膜のビッカース硬度は１５ｍｇｆ／μｍ^２であった。

さらに、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、大日本インキ株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＳＤ３１８」（商品名）を用いて、第一の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１を作製したのと同様にして、光記録媒体比較サンプル＃５を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃５の第一の光透過膜のビッカース硬度は２９ｍｇｆ／μｍ^２であった。

さらに、７５μｍの厚さを有する積水化学工業株式会社製のポリカーボネートシートの表面に、東洋インキ製造株式会社製のアクリル系粘着材「ＢＰＳ５５１１」（商品名）を塗布して、２５μｍの厚さを有する接着剤層を形成し、減圧下において、光記録媒体サンプル＃１と同様にして、ポリカーボネート基板上に形成したキャップ層の表面に、貼着し、第一の光透過膜が接着剤層によって形成され、第二の光透過膜がポリカーボネートシートによって形成された光記録媒体比較サンプル＃６を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃６の第一の光透過膜のビッカース硬度は０．２ｍｇｆ／μｍ^２であった。

次いで、日本化薬株式会社製の紫外線硬化性樹脂「ＭＤ４５０」（商品名）に代えて、９６ｗｔ％のプロピレングリコールモノメチルエーテル、１．６ｗｔ％の日産化学株式会社製のコロイダルシリカ、１．８ｗｔ％のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、０．４ｗｔ％のテトラヒドロフルフリルアクリレート、０．２ｗｔ％のチバスペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の１−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン「ＩＲＧ１８４」（商品名）を混合した樹脂溶液を用いて、０．４μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成し、厚さ１００μｍの厚さを有する第二の光透過膜を形成した点を除き、光記録媒体サンプル＃１と同様にして、光記録媒体比較サンプル＃７を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃７の第一の光透過膜のビッカース硬度は４５ｍｇｆ／μｍ^２であった。

さらに、光記録媒体サンプル＃３の第一の光透過膜を形成したのと同様にして、５μｍの厚さを有する光透過性の膜を形成し、同じ操作を繰り返して、１０５μｍの厚さを有する第一の光透過膜を形成し、第二の光透過膜を形成することなく、光記録媒体比較サンプル＃８を作製した。

光記録媒体比較サンプル＃８の第一の光透過膜のビッカース硬度は４９．４ｍｇｆ／μｍ^２であった。

ビッカース硬度は、ＥＬＩＯＮＩＸ株式会社製の超微小硬度計「ＥＮＴ１１００」（商品名）を用いて、荷重２００ｍｇｆ、負荷−保持（２秒）−除荷のサイクルで測定を行った。

光記録媒体サンプル＃１ないし＃４ならびに光記録媒体比較サンプル＃１ないし＃８を、それぞれ、パルステック工業株式会社製の光記録媒体評価装置「ＤＤＵ１０００」（商品名）にセットし、５．２８ｍ／ｓｅｃの線速度で回転させながら、４０５ｎｍの波長を有するレーザビームを、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いて、光透過層を介して、記録層にフォーカスし、１，７ＲＬＬ変調方式における２Ｔ信号ないし８Ｔ信号を含むランダム信号を記録した。

レーザビームの基底パワーは０．１ｍＷに固定し、レーザビームの記録パワーは７．０ｍＷに設定した。

ここに、２Ｔ信号の長さは、１６０ｎｍであった。

次いで、光記録媒体サンプル＃１ないし＃４ならびに光記録媒体比較サンプル＃１ないし＃８を、それぞれ、上述の光記録媒体評価装置にセットし、５．２８ｍ／ｓｅｃの線速度で回転させながら、４０５ｎｍの波長を有するレーザビームを、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いて、光透過層を介して、記録層に照射し、各サンプルに記録された信号を再生し、ジッタを測定した。

さらに、レーザビームの記録パワーを、０．２ｍＷづつ、１０．０ｍＷまで、増大させて、上述したのと同様にして、光記録媒体サンプル＃１ないし＃４ならびに光記録媒体比較サンプル＃１ないし＃８のそれぞれに、２Ｔ信号ないし８Ｔ信号を含むランダム信号を記録し、上述したのと同様にして、各サンプルから再生した信号のジッタを測定した。

こうして測定したジッタから、最小のジッタを決定し、最小のジッタが得られたレーザビームの記録パワーを、レーザビームの最適記録パワーとして、決定した。

こうして決定された各サンプルのレーザビームの最適記録パワーは、表１に示されている。

次いで、光記録媒体サンプル＃１ないし＃４ならびに光記録媒体比較サンプル＃１ないし＃８を、それぞれ、８０℃の温度下で、１００時間にわたって、保存して、保存試験をおこない、コアーズ株式会社製の機械精度測定器「ＤＣ−１０１０Ｃ」（商品名）を用いて、各サンプルの機械精度を測定した。

測定結果は、表１に示されている。

表１において、保存試験後に、大きな反りが発生した場合に、そのサンプルの機械精度はＢＡＤであったと評価され、そうでない場合には、サンプルの機械精度はＧＯＯＤであったと評価されている。

表１に示されるように、第一の光透過層のビッカース硬度が、３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし５０ｍｇｆ／μｍ^２であった光記録媒体サンプル＃１ないし＃４においては、いずれも、再生信号のジッタが１０％未満であり、最適記録パワーも１２ｍＷ以下で、実用的な信号再生特性および記録感度を有するとともに、実用的な機械的精度を有しており、とくに、第一の光透過層のビッカース硬度が、３３ｍｇｆ／μｍ^２ないし５０ｍｇｆ／μｍ^２であった光記録媒体サンプル＃１ないし＃３においては、再生信号のジッタが９．５％未満であり、優れた信号再生特性を有しており、さらに、第一の光透過層のビッカース硬度が、３３ｍｇｆ／μｍ^２ないし４２ｍｇｆ／μｍ^２であった光記録媒体サンプル＃１および＃２においては、再生信号のジッタが９．５％未満で、かつ、最適記録パワーが１１ｍＷ未満であり、優れた信号再生特性および記録感度を有していることが判明した。

これに対して、第一の光透過層のビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２未満であった光記録媒体比較サンプル＃２、＃３および＃６ならびにキャップ層に隣り合った第二の光透過層のビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２未満であった光記録媒体比較サンプル＃４においては、いずれも、再生信号のジッタが、１１％以上で、信号再生特性が悪いことがわかった。

さらに、光記録媒体比較サンプル＃７においては、第一の光透過層のビッカース硬度は３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし５０ｍｇｆ／μｍ^２であったが、第一の光透過層の厚さが０．５μｍ未満で、薄すぎたため、再生信号のジッタが１４％を越え、信号再生特性が悪かった。

また、光記録媒体比較サンプル＃８においては、第一の光透過層のビッカース硬度が３０ｍｇｆ／μｍ^２ないし５０ｍｇｆ／μｍ^２であるため、実用的な信号再生特性および記録感度を有していたが、第一の光透過層の厚さが１００μｍを越え、厚すぎたため、保存試験後に、反りが発生し、保存信頼性が低下し、さらに、第一の光透過層のビッカース硬度が５０ｍｇｆ／μｍ^２を越えている光記録媒体比較サンプル＃１においては、最適記録パワーが１２ｍＷ以上で、記録感度が低く、さらには、保存試験後に、反りが発生し、保存信頼性が低下することがわかった。

本発明は、以上の実施態様および前記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、図２および図３に示された実施態様においては、光記録媒体１０は、第一の光透過膜１５ａおよび第二の光透過膜１５ｂを有する光透過層１５を備え、図３に示された実施態様においては、光記録媒体２０は、単一の光透過膜によって構成された光透過層２５を備えているが、記録層１３に最も近接した光透過膜が、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していれば、光透過層が３層以上の光透過膜によって構成されていてもよい。

また、前記実施態様においては、光記録媒体１０、２０は、単一の記録層１３を備えているが、光記録媒体は、透明中間層を介して積層された複数の記録層を備え、透明中間層および光透過層あるいは光透過層の光入射面１６、２６に最も近接した記録層に最も近い光透過膜が、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有するように構成されていてもよい。

さらに、前記実施態様においては、光記録媒体１０、２０は、反射層１２を備え、多重干渉効果によって、高い再生信号（Ｃ／Ｎ比）を得るためには、反射層１２を備えていることが好ましいが、光記録媒体１０、２０が反射層１２を備えていることは必ずしも必要でない。

また、図２および図３に示された実施態様においては、第二の光透過層１５ｂの表面によって、光入射面１６が構成され、図３に示された実施態様においては、光透過層２５の表面によって、光入射面２６が構成されているが、第二の光透過層１５ｂあるいは光透過層２５の表面に、ハードコート層を形成して、第二の光透過層１５ｂあるいは光透過層２５を保護するようにしてもよい。

図１は、光透過層のビッカース硬度が変化するのにともなって、光記録媒体から再生された信号のジッタおよびレーザビームの最適記録パワーがどのように変化するかを模式的に示すグラフである。 図２は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体の略斜視図である。 図３は、図１のＡで示された部分の略拡大断面図である。 図４は、本発明のさらに好ましい実施態様にかかる光記録媒体の略断面図である。

符号の説明

１０ 光記録媒体
１１ 支持基板
１１ａ グルーブ
１１ｂ ランド
１２ 反射層
１３ 記録層
１４ キャップ層
１５ 光透過層
１５ａ 第一の光透過膜
１５ｂ 第二の光透過膜
１６ 光入射面
２０ 光記録媒体
２５ 光透過層
２６ 光入射面

Claims (18)

1. 支持基板と、レーザビームが入射する光入射面側に形成され、少なくとも１層の光透過膜を備えた光透過層と、前記支持基板と前記光透過層との間に、有機色素を主成分として含む記録層を備えた光記録媒体であって、前記少なくとも１層の光透過膜が、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることを特徴とする光記録媒体。
2. 前記少なくとも１層の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 前記少なくとも１層の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、４２ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
4. 前記少なくとも１層の光透過膜が、０．５μｍ以上、１００μｍ以下の厚さを有するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光記録媒体。
5. 前記光透過層が、前記記録層側に位置し、２００ｍｇｆの荷重に対して、３０ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有する第一の光透過膜と、レーザビームが入射する光入射面側に形成された第二の光透過膜を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
6. 前記第一の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、５０ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることを特徴とする請求項５に記載の光記録媒体。
7. 前記第一の光透過膜が、３３ｍｇｆ／μｍ^２以上、４２ｍｇｆ／μｍ^２以下のビッカース硬度を有していることを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体。
8. 前記第一の光透過膜が、０．５μｍないし１００μｍの厚さを有するように形成されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の光記録媒体。
9. 前記第二の光透過膜が、前記第一の光透過膜よりも低い硬度を有していることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の光記録媒体。
10. 前記第一の光透過層および前記第二の光透過層が、スピンコーティング法によって、樹脂溶液を塗布することによって形成されていることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の光記録媒体。
11. 第一の光透過層が光透過性接着剤によって形成された接着層によって構成され、第二の光透過層が、光透過性樹脂シートを接着層に接着することによって形成されていることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の光記録媒体。
12. 前記光透過層が、１０μｍ以上、３００μｍ以下の厚さを有していることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の光記録媒体。
13. さらに、前記支持基板と前記記録層との間に、反射層を備えたことを特徴とする請求項１ない１２のいずれか１項に記載の光記録媒体。
14. さらに、前記光透過層と前記前記記録層との間に、キャップ層を備えたことを特徴とする請求項１ない１３のいずれか１項に記載の光記録媒体。
15. 前記キャップ層が、誘電体材料によって、１０ｎｍないし１５０ｎｍの厚さを有するように、形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の光記録媒体。
16. 前記キャップ層が、金属によって、１０ｎｍないし２０ｎｍの厚さを有するように、形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の光記録媒体。
17. 前記記録層に主成分として含まれる前記有機色素が、３７０ｎｍないし４２５ｎｍの波長を有するレーザビームに対して、１．２未満または１．９を越える屈折率を有し、０．１以上、１．０以下の消衰係数を有していることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の光記録媒体。
18. 前記記録層が、ポルフィリン系色素、モノメチンシアニン系色素またはトリメチンシアニン系色素を主成分として含んでいることを特徴とする請求項１７に記載の光記録媒体。

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